EA013726B1 - Газовая, газоконденсатная, нефтегазовая, нефтяная скважины со скважинным оборудованием с дистанционным управлением - Google Patents
Газовая, газоконденсатная, нефтегазовая, нефтяная скважины со скважинным оборудованием с дистанционным управлением Download PDFInfo
- Publication number
- EA013726B1 EA013726B1 EA200801554A EA200801554A EA013726B1 EA 013726 B1 EA013726 B1 EA 013726B1 EA 200801554 A EA200801554 A EA 200801554A EA 200801554 A EA200801554 A EA 200801554A EA 013726 B1 EA013726 B1 EA 013726B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- control
- valve
- line
- pressure
- well
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области разработки углеводородных месторождений и может быть использовано для дистанционного, автоматического и ручного управления исполнительными механизмами запорных органов добывающей скважины. Обеспечивает повышение надежности и безаварийной эксплуатации добывающей скважины, снижение себестоимости добычи флюида, достижение большей простоты управления технологическими процессами. Скважина подключена к станции управления, включающей насосно-аккумуляторную установку и блок управления. Насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и пневмогидроаккумулятор высокого давления. Блок управления включает оснащенные регуляторами давления силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами. Система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины.
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к нефтегазовой отрасли, в частности к области разработки углеводородных месторождений и может быть использовано для дистанционного, автоматического и ручного управления исполнительными механизмами запорных органов добывающих скважин.
Из предшествующего уровня техники известно устройство для управления скважинными отсекателями группы скважин, содержащее пневмогидравлический блок, соединенный нагнетательными и разгрузочными линиями с гидравлическими блоками по количеству скважин, причем один блок содержит редуктор, реле, насос, бак, распределитель, предохранительный клапан, другой блок содержит два вентиля, дроссель, первый разделительный клапан и третий вентиль, а также устройство имеет второй разделительный клапан и третий вентиль (8И 1535970, Е 21 В 34/16, 47/10, 15.01.1990).
Также известна гидравлическая система управления подводным устьевым оборудованием, содержащая гидравлические исполнительные механизмы, связанные основной и дополнительными напорными магистралями, магистрали управления, электромагнитные распределители и обратные клапаны, а также установленными на входе распределителей запорными электромагнитными клапанами, дополнительным обратным и дополнительным распределителем, который расположен на входе запорных клапанов на основной напорной магистрали с возможностью соединения последней со сливом, причем дополнительный обратный клапан размещен параллельно гидрораспределителям и запорным клапанам и соединен своим входом с гидравлическим исполнительным механизмом, а выходом - с входом запорного клапана, при этом основная и дополнительная магистрали соединены между собой перепускным клапаном, магистраль управления которого связана с основной магистралью (8И 1752930, Е 21 В 33/035, 04.08.1992).
Также из уровня техники известен комплекс оборудования для управления устьевой фонтанной арматурой подводных скважин, включающий основную напорную магистраль, дополнительные напорные магистрали, соединенные с гидравлическими исполнительными механизмами через основные и дополнительные гидрораспределители, магистрали управления, гидроаккумуляторы, соединенные с основными и дополнительными напорными магистралями, реле давления и обратные клапаны, а также снабженный узлом повышения давления с камерами низкого и высокого давления, при этом магистрали соединены с камерами низкого давления и с основной напорной магистралью через дополнительный гидрораспределитель, а дополнительные напорные магистрали соединены с камерами высокого давления и с основной напорной магистралью через обратные клапаны, причем на участке дополнительной напорной магистрали между обратным клапаном и дополнительным гидроаккумулятором параллельно установлены реле давления, связанные с дополнительным гидрораспределителем (см. 8И 1733625, Е 21 В 43/01, 15.05.1992).
Известна конструкция скважины, включающая концентрично расположенные в обсадных трубах промежуточную и эксплуатационную колонны, устьевое оборудование, насосно-компрессорные трубы, подземное эксплуатационное оборудование (Российская газовая энциклопедия, М., Научное изд. «Большая российская энциклопедия», 2004г., стр. 201, 220-221, 499).
К недостаткам известных технических решений относится их относительно низкая надежность, не обеспечивающая необходимого уровня безаварийной эксплуатации добывающих скважин, вследствие частичного или полного отсутствия необходимого поливариантного дублирования систем, инициирующих быстрое автоматическое отключение подачи добываемого флюида, а также повышающих надежность защиты скважин и предотвращение на ранних стадиях возможных аварийных ситуаций путем управляемого дистанционного или ручного отключения скважин. Кроме того, недостаточная надежность известных устройств и систем управления скважинами обусловлена отсутствием или сложным и малофункциональным решением механизмов и систем, логически последовательного закрытия запорных органов скважины, в том числе в экстренных ситуациях. К другим недостаткам известных устройств управления скважинами относятся нерешенность или недостаточная обеспеченность бесперебойной работы скважины при отключении, в том числе на длительный срок подачи электроэнергии к механизмам и приводам скважины, или обеспечения, по меньшей мере, одноразового включения всех механизмов, необходимых для возобновления работы скважины после ее отключения.
Задача настоящего изобретения в части всех вариантов его выполнения заключается в повышении надежности и безаварийной эксплуатации добывающей скважины, снижении себестоимости добычи углеводородного флюида и достижении большей простоты управления технологическими процессами.
Поставленная задача в части первого объекта решается за счет того, что газовая скважина со скважинным оборудованием с дистанционным управлением, согласно изобретению, содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к станции управления запорными органами,
- 1 013726 дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем, включающей насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на скважину блок управления, причем насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя, и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена мультипликатором давления, предпочтительно, продублированным для первой и второй климатических зон.
При этом газовая скважина может содержать в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан, при этом колонна насосно-компрессорных труб снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, а насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным, причем станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапанаотсекателя, при этом в качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена, преимущественно, минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, кроме того, насосная группа снабжена, по меньшей мере, одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиально-поршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон по меньшей мере одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем по крайней мере установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или, предпочтительно, поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального
- 2 013726 пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и клапана-отсекателя или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее, чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.
Упомянутые регуляторы давления могут понижать давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, а регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.
Блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления, при этом насосно-аккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, а запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления, причем шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
Линия логического управления последовательно может соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно, в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, при этом на линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижкой установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном, предпочтительно, с двумя электромагнитами.
Распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами могут быть закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочего тела, при этом на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.
Поставленная задача в части второго объекта решается за счет того, что газоконденсатная скважина со скважинным оборудованием с дистанционным управлением согласно изобретению содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем, включающей насосно-аккумуляторную установку и по
- 3 013726 меньшей мере один на скважину блок управления, при этом насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя, и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена не менее чем одним мультипликатором давления, взаимодействующим с понижающим регулятором давления, обеспечивающим получение величины, произведение которой на передаточное число мультипликатора обеспечивает на выходе рабочее давление, необходимое для работы исполнительного механизма клапана-отсекателя.
При этом газоконденсатная скважина может содержать в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан, при этом колонна насосно-компрессорных труб снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, а насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен, преимущественно, модульно-секционным, кроме того, станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя, а в качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, причем насосная группа снабжена по меньшей мере одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиально-поршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон, по меньшей мере одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры, предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпоч
- 4 013726 тительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и клапана-отсекателя или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.
Мультипликатор давления может быть выполнен предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.
Блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления.
Линия логического управления последовательно может соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно, в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, кроме того, на линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, при этом силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном, предпочтительно, с двумя электромагнитами, а насосно-аккумуляторная установка выполнена, преимущественно, с вынесенной лицевой панелью управления, кроме того, запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.
Распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами могут быть закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена, преимущественно, через фильтр с баком рабочего тела, причем на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
Поставленная задача в части третьего объекта решается за счет того, что нефтегазовая скважина со скважинным оборудованием с дистанционным управлением, согласно изобретению, содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, эксплуатационный пакер, циркуляционный и срезной клапаны, а также выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и кон
- 5 013726 трольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем, включающей насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на скважину блок управления, причем насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу, оснащенную для первой и второй климатических зон, предпочтительно не менее чем двумя параллельно подключенными насосами высокого давления, один из которых выполнен дублирующим и сообщенный с насосной группой по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя, и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным.
При этом нефтегазовая скважина может содержать в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан, причем колонна насосно-компрессорных труб снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, а насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например, визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, при этом станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя.
В качестве насоса высокого давления могут использовать преимущественно электронасос, предпочтительно аксиально-поршневой с асинхронным электродвигателем, причем указанные насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры, предпочтительно, грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или, предпочтительно, поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и клапана-отсекателя
- 6 013726 или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии, кроме того, силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена не менее, чем одним мультипликатором давления, выполненным, предпочтительно, продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапанаотсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.
Блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления.
Линия логического управления может последовательно соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно, в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, кроме того, на линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, при этом силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном, предпочтительно, с двумя электромагнитами, причем насосно-аккумуляторная установка выполнена, преимущественно, с вынесенной лицевой панелью управления, запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.
Распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами могут быть закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочего тела, причем на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, при этом шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
Поставленная задача в части четвертого объекта решается за счет того, что нефтяная скважина со скважинным оборудованием с дистанционным управлением, согласно изобретению, содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, циркуляционный, срезной клапаны, незамерзающий обратный клапан и, при необходимости, сепарационную установку, предназначенную для отделения воды от нефти, а также отсекающее поток нефти устройство с дистанционным управлением, выполненное с исполнительным механизмом, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнитель
- 7 013726 ным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и отсекающим устройством, включающей насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на скважину блок управления, причем насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, отсекающего устройства, и управляющая их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - отсекающее устройство линия логического управления, сообщенная с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенная с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и отсекающего устройства замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном, предпочтительно, с двумя электромагнитами.
При фонтанной добыче нефти в качестве отсекающего устройства могут использовать клапанотсекатель, при этом содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан, а колонна насосно-компрессорных труб включает по меньшей мере один разъединитель колонны, причем насосно-аккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным, кроме того, станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и отсекающего устройства, при этом в качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее, чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа.
Насосная группа может быть снабжена по меньшей мере одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиально-поршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон, по меньшей мере одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры, предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии
- 8 013726 высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и отсекающего устройства или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии, кроме того, силовая линия функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства снабжена мультипликатором давления, предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом отсекающего устройства, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.
Блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления, при этом шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
Линия логического управления может последовательно соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, отсекающего устройства, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно, в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства настроен на замедление закрытия отсекающего устройства на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, причем на линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, кроме того, распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена, преимущественно, через фильтр с баком рабочего тела, а на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, отсекающего устройства установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, кроме того, насосноаккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, а запорные органы, дроссельный клапан и отсекающее устройство снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков в части всех объектов изобретения, состоит в повышении надежности и безаварийной эксплуатации добывающей скважины, снижении себестоимости добычи углеводородного флюида, достижении большей простоты управления технологическими процессами за счет автоматизированного управления запорными органами скважины - боковой и надкоренной задвижками, регулирующим дебит скважины дроссельным клапаном, подземным клапаном-отсекателем через предлагаемую станцию управления, которая содержит разработанные в изобретении насосно-аккумуляторную установку с силовым пневмогидроаккумулятором и не менее одного, обслуживающего скважину блока управления с силовыми линиями функционального
- 9 013726 управлениями исполнительными механизмами запорных органов и завязанную с ними логическую линию управления, оснащенную не менее, чем трижды продублированными командными клапанами, в том числе два из которых работают от импульса подаваемого на закрытие скважины при возникновении опасности пожара или закритическим малым или высоким давлением в шлейфе, а также разработанной системы закрытия скважины в логической последовательности отсечения флюида «боковая задвижка надкоренная задвижка - клапан-отсекатель», работающую через систему замедления прохождения команды на закрытие, включающие тандем из управляющего пневмогидроаккумулятора и дросселя в логической линии управления на участках взаимодействия с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена газовая или газоконденсатная скважина, схема подключения станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем к скважине;
на фиг. 2 - нефтегазовая или нефтяная скважина, схема подключения станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем (отсекающим устройством в нефтяной скважине) к скважине;
на фиг. 3 - насосно-аккумуляторная установка, гидравлическая принципиальная схема;
на фиг. 4 - блок управления, гидравлическая принципиальная схема.
Газовая, или газоконденсатная, или нефтегазовая, или нефтяная скважина 1 содержит эксплуатационную колонну 2 с колонной 3 насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием. Подземное эксплуатационное оборудование газовой или газоконденсатной, или нефтегазовой скважины содержит, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель 4 с дистанционным управлением, а нефтяная скважина содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования отсекающее поток нефти устройство с дистанционным управлением, выполненное с исполнительным механизмом, при этом при фонтанной добыче нефти в качестве отсекающего устройства используют клапан-отсекатель 4.
Газовая, или газоконденсатная, или нефтегазовая, или нефтяная скважина 1 содержит также устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку 5, трубную головку 6, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура 7, включающая запорные органы - боковую задвижку 8 и надкоренную задвижку 9 с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан 10, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку 11 и клапан 12 контроля низкого и высокого давления.
Газовая,или газоконденсатная скважина (фиг. 1) содержит также в составе подземного эксплуатационного оборудования, по меньшей мере, один ингибиторный клапан 13, а колонна 3 насоснокомпрессорных труб включает, по меньшей мере, один разъединитель 14 колонны.
Нефтегазовая скважина (фиг. 2) содержит также в составе подземного эксплуатационного оборудования, по меньшей мере, эксплуатационный пакер 16, циркуляционный клапан 17, срезной клапан 18 и по меньшей мере один ингибиторный клапан 13, а колонна 3 насосно-компрессорных труб включает по меньшей мере один разъединитель 14 колонны.
Нефтяная скважина (фиг. 2) содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования, по меньшей мере, циркуляционный клапан 17, срезной клапан 18, незамерзающий обратный клапан (на чертежах не показано), при необходимости, сепарационную установку, установленную в эксплуатационном пакере 16 и предназначенную для отделения воды от нефти, и по меньшей мере один ингибиторный клапан 13, а колонна 3 насосно-компрессорных труб снабжена по меньшей мере одним разъединителем 14 колонны.
Газовая, или газоконденсатная, или нефтегазовая, или нефтяная скважина 1 подключена к станции управления запорными органами 8 и 9, дроссельным клапаном 10 и клапаном-отсекателем 4, включающей насосно-аккумуляторную установку 18 и по меньшей мере один на скважину блок 19 управления. Также станция управления содержит центральный пульт управления (на чертежах не показано), размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем или радиоканалом.
Насосно-аккумуляторная установка 18 включает насосную группу 20 и сообщенный с ней по рабочему телу линией 21 высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор 22 высокого давления. Блок 19 управления включает запитанные от упомянутой линии 21 высокого давления через регуляторы 23, 24 давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии 25-28 функционального управления соответственно исполнительными механизмами запорных органов 8,9, дроссельного клапана 10, клапана-отсекателя 4, и управляющая их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка 8 - надкоренная задвижка 9 - клапан-отсекатель 4 - линия 29 логического управления, сообщенная с плавкой вставкой 11 и клапаном 12 контроля низкого и высокого давления и оснащенная с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами 30-33, один 30 из которых передает в линию 29 логиче
- 10 013726 ского управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки 11, другой 31 - от клапана 12 контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других 32, 33 - соответственно от дистанционного и ручного управления. Система замедления включает установленные на участках 34, 35 взаимодействия линии 29 логического управления соответственно с силовыми линиями 26, 27 функционального управления соответственно исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор 36 и дроссель 37, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины.
Силовой функциональный пневмогидроаккумулятор 22 выполнен преимущественно модульносекционным.
Силовая линия 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена не менее, чем одним мультипликатором 38 давления. Для первой и второй климатических зон мультипликатор 38 давления выполнен предпочтительно продублированным.
Станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа 39, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка 18 и блок 19 управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя.
Насосно-аккумуляторная установка 18 содержит бак 40 с рабочим телом преимущественно в виде жидкости.
В качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена, преимущественно, минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая. Бак 40 для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления. Датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке 40 в заданных уровнях. Для первой и второй климатических зон бак 40 рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа.
Насосная группа 20 оснащена для первой и второй климатических зон предпочтительно не менее, чем двумя параллельно подключенными насосами 41 высокого давления, один из которых выполнен дублирующим. В качестве насоса 41 высокого давления используют преимущественно электронасос, предпочтительно аксиально-поршневой с асинхронным электродвигателем 42. Насосы 41 включены в линию 21 высокого давления через входной фильтр 43 и выходной фильтр 44, предпочтительно, грубой и тонкой очистки соответственно. Каждый из упомянутых насосов 41 на выходе оснащен предохранительным клапаном 45 давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии 21 высокого давления через систему запорных устройств, например шаровых кранов 46. По крайней мере, установленные на выходе фильтры 44 тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления. Насосная группа 20, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей 42 насосов 41 и обратным клапаном 47, сообщена через последние по линии 21 высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором 22, состоящим из параллельно подключенных к коллектору 48 модулей 49 и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях 25-29 управления. Коллектор 48 с пневмогидроаккумулятором 22 сообщен по рабочему телу с линией 21 высокого давления. Устройства запуска или остановки электродвигателей 42 насосов 41, подключенные к линии 21 высокого давления, выполнены, например, в виде реле 50 давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров. Модули 49 пневмогидроаккумулятора 22 выполнены с мембранным или, предпочтительно, поршневым разделителем сред. Суммарный рабочий объем всех модулей 49 силового функционального пневмогидроаккумулятора 22 принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины 8, 9, дроссельного клапана 10 и клапана-отсекателя 4 или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.
Регуляторы 23 давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях 26, 25, 28 функционального управления соответственно исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии 29 логического управления, включающей также линии 51, 52 соответственно клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки. Регулятор 24 давления в силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор 38 с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя. Все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполни
- 11 013726 тельными механизмами предохранительными клапанами 53 давления.
Блок 19 управления содержит систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины. Система автоматической защиты включает подключенные к линии 29 логического управления через гидравлические распределительные клапаны 30, 31 соответственно линию 52 плавкой вставки и линию 51 клапана контроля низкого и высокого давления. Клапан 12 контроля низкого и высокого давления установлен в зоне примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе. Линии 48, 49 соответственно клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле 54 или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана 12 контроля низкого и высокого давления.
Линия 29 логического управления последовательно соединяет по рабочему телу через распределительные клапаны 55-57 для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители 58-60 силовых линий 27, 26, 25 функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя 4, надкоренной задвижки 9, боковой задвижки 8 с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно, в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них. Для этого на линии 29 логического управления установлены управляющие пневмогидроаккумуляторы 36 с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем 37. Управляющий пневмогидроаккумулятор 36 на участке 35 взаимодействия с силовой линией 27 функционального управления исполнительным механизмом клапанаотсекателя 4 настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки 9 и боковой задвижки 8, составляющий от 10 до 120 с.
На линии 29 логического управления на участке ее подвода к силовой линии 25 функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижкой установлен электромагнитный клапан 61 дистанционного включения и отключения боковой задвижки 8.
Силовая линия 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 10 снабжена трехпозиционным распределительным клапаном 62 предпочтительно с двумя электромагнитами.
Распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами закоммутированы с линией 63 сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия 63 сброса сообщена, преимущественно через фильтр с баком 40 рабочего тела.
На силовых линиях 25-28 функционального управления исполнительными механизмами запорных органов 8, 9, клапана-отсекателя 4, дроссельного клапана 10 установлены температурные предохранительные клапаны 64, закоммутированные на выходе с линией 63 сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.
Насосно-аккумуляторная установка 18 выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления.
Запорные органы 8, 9, дроссельный клапан 10 и клапан-отсекатель 4 скважины снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока 19 управления.
Шкаф 39 станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
Работа осуществляется следующим образом.
Насосно-аккумуляторная установка 18 предназначена для создания и поддержания требуемого рабочего давления рабочего тела - рабочей среды в линиях управления станции.
Рабочая среда из бака 40 объемом порядка 200 л по трубопроводу поступает через фильтр грубой очистки 43 и кран 65 на вход электронасоса 41, который приводится в действие электродвигателем 42. На выходе из насоса после крана 46 установлен фильтр тонкой очистки 44.
Предохранительный клапан 45 настроен на заданное рабочее давление 21 МПа и при превышении заданного значения давления соединяет линию 21 высокого давления (нагнетания) с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.
Через обратный клапан 47 из линии 21 нагнетания рабочая среда поступает в коллектор 48 и заполняет модули 49 силового функционального пневмогидроаккумулятора 22, предназначенные для хранения необходимого запаса рабочей среды под давлением, при этом каждый модуль 49 выполнен объемом 40-50 л.
После заполнения пневмогидроаккумулятора 22 рабочая среда по трубопроводам поступает в силовые линии 25-28 функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, клапана-отсекателя, дроссельного клапана и в линию 29 логического управления.
Регулятор 24 давления в силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя понижает давление в линии 21 нагнетания с 21 МПа до давления трех- или четырехкратного давлению на выходе из мультипликатора 38, обеспечивающего рабочее давление на линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, равное 28
- 12 013726
МПа (280 кгс/см2). Предохранительный клапан 53 настроен на заданное рабочее давление 28 МПа и при превышении заданного значения давления соединяет упомянутую линию 27 с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.
Регуляторы 23 давления понижают давление в силовой линии 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 10 и линии 29 логического управления до рабочего давления 4 МПа (40 кгс/см2), а в силовых линиях 25, 26 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек - до 14 МПа (140 кгс/см2). Предохранительные клапаны 53 настроены на заданное рабочее давление 4 МПа и при превышении заданного значения давления соединяют упомянутые линии с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.
В блоке 19 управления станции рабочая среда при давлении 4 МПа в линии 29 логического управления поступает на вход нормально закрытого гидравлического распределительного клапана 30, предназначенного для сброса давления управления при пожаре. После заполнения линии 52 плавкой вставки гидравлический распределительный клапан 30 открывается и рабочая среда поступает на вход нормально закрытого гидравлического распределительного клапана 31, предназначенного для сброса давления управления при срабатывании клапана 12 контроля низкого и высокого давления установленного в линии 51 упомянутого клапана. Затем рабочая среда проходит через нормально открытые распределительный клапан 32, предназначенный для дистанционного отключения всей скважины, и распределительный клапан 33, предназначенный для ручного аварийного отключений всей скважины посредством кнопки аварийного отключения.
После распределительного клапана 33 рабочая среда поступает на вход нормально закрытого распределительного клапана 55 с гидроприводом и ручным дублером.
При заполненной линии 52 плавкой вставки реле давления 54 выдает сигнал на центральный пульт управления.
При заполненной линии 51 клапана контроля низкого и высокого давления другое реле давления 54 также выдает сигнал на центральный пульт управления.
Далее для того, чтобы открыть скважину, нужно выполнить следующую последовательность действий:
потянуть за ручку распределительного клапана 55, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 66 поступает на привод клапана-распределителя 58, который открывается и рабочая среда из силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапанаотсекателя поступает на его исполнительный механизм, происходит открытие клапана-отсекателя 4;
потянуть за ручку распределительного клапана 56, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 67 поступает на привод клапана-распределителя 59, который открывается и рабочая среда из силовых линий 25, 26 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек поступает на исполнительный механизм надкоренной задвижки, происходит открытие надкоренной задвижки 9;
потянуть за ручку распределительного клапана 56, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 67 и нормально открытый электромагнитный клапан 61 поступает на привод клапана-распределителя 60, который открывается и рабочая среда из силовых линий 25, 26 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек поступает на исполнительный механизм боковой задвижки, происходит открытие боковой задвижки 8.
Пример работы по закрытию скважины
Система автоматической защиты.
При штатных значениях давлений в линиях 51, 52 соответственно клапана 12 контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки 11 скважины распределительный клапан 31 находится в открытом положении. При падении или повышении давления рабочей среды в упомянутых линиях ниже или выше установленных (заданных) значений распределительный клапан 31 переходит в закрытое положение, происходит сброс рабочей среды из силовых линий 25, 26, 27 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой, надкоренной задвижек и клапана-отсекателя. Дроссели 37 с пневмогидроаккумуляторами 36 служат для регулирования временного интервала при последовательном закрытии запорных органов скважины и клапана-отсекателя.
В случае возникновения пожара при повышении температуры окружающей среды на устье скважины выше установленного значения (при пожарной ситуации) происходит сброс рабочей среды из линии 52 плавкой вставки, после чего распределительный клапан 30 переходит в закрытое положение, происходит сброс рабочей среды из силовых линий 25, 26, 27 функционального управления соответственно боковой, надкоренной задвижек и клапана-отсекателя. Дроссели 37 с пневмогидроаккумуляторами 36 служат для регулирования временного интервала при последовательном закрытии запорных органов скважины и клапана-отсекателя.
Система дистанционного отключения скважины.
В блоке 19 управления станции установлены распределительный клапан 32, выполненный электромагнитным, и электромагнитный клапан 61, управляемые с панели управления станции или с централь
- 13 013726 ного пульта управления.
При подаче сигнала 24В на электропривод клапана 32 производится дистанционное закрытие боковой задвижки 8, надкоренной задвижки 9 и клапана-отсекателя 4.
При подаче сигнала 24В на электропривод клапана 61 производится дистанционное закрытие боковой задвижки 8.
Управление регулирующим дроссельным клапаном.
При подаче напряжения на первый электромагнит трехпозиционного распределительного клапана 62 рабочая среда под давлением до 4 МПа из силовой линии 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана подается в его исполнительный механизм. От позиционера, установленного на упомянутом клапане, выдается аналоговый сигнал в шкаф 39 управления или на центральный пульт управления. После чего от шкафа 39 поступает сигнал на первый электромагнит (снимается напряжение) и клапан 62 переводится в нейтральное положение. При необходимости снижения расхода добываемого флюида от шкафа управления подается сигнал на второй электромагнит клапана 62 происходит сброс рабочей среды до заданных параметров.
Claims (23)
1. Газовая скважина со скважинным оборудованием с дистанционным управлением, характеризующаяся тем, что она содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющим колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем, включающей насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на скважину блок управления, причем насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя, и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена мультипликатором давления, предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон.
2. Газовая скважина по п.1, отличающаяся тем, что она содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан, при этом колонна насоснокомпрессорных труб снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, а насосноаккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным, причем станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя, при этом в качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральным маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температу
- 14 013726 рой замерзания преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, кроме того, насосная группа снабжена по меньшей мере одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиально-поршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон, по меньшей мере одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и клапана-отсекателя или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.
3. Газовая скважина по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, а регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.
4. Газовая скважина по п.2, отличающаяся тем, что блок управления содержит систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления, при этом насосно-аккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, а запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления, причем шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
5. Газовая скважина по п.1, отличающаяся тем, что линия логического управления последовательно соединяет по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимо
- 15 013726 действия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, при этом на линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижкой установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном предпочтительно с двумя электромагнитами.
6. Газовая скважина по п.5, отличающаяся тем, что распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочего тела, при этом на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.
7. Газоконденсатная скважина со скважинным оборудованием с дистанционным управлением, характеризующаяся тем, что она содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющим колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольноуправляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаномотсекателем, включающей насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на скважину блок управления, при этом насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапанаотсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена не менее чем одним мультипликатором давления, взаимодействующим с понижающим регулятором давления, обеспечивающим получение величины, произведение которой на передаточное число мультипликатора обеспечивает на выходе рабочее давление, необходимое для работы исполнительного механизма клапана-отсекателя.
8. Газоконденсатная скважина по п.7, отличающаяся тем, что она содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан, при этом колонна насосно-компрессорных труб снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, а насосноаккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным, кроме того, станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя, а в качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой
- 16 013726 и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, причем насосная группа снабжена по меньшей мере одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиально-поршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон по меньшей мере одним дополнительным параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и клапана-отсекателя или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.
9. Газоконденсатная скважина по п.7, отличающаяся тем, что мультипликатор давления выполнен предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапанаотсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.
10. Газоконденсатная скважина по п.8, отличающаяся тем, что блок управления содержит систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления.
11. Газоконденсатная скважина по п.7, отличающаяся тем, что линия логического управления последовательно соединяет по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапанаотсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнитель
- 17 013726 ным механизмом клапана-отсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, кроме того, на линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, при этом силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном предпочтительно с двумя электромагнитами, а насосноаккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, кроме того, запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.
12. Газоконденсатная скважина по п.8, отличающаяся тем, что распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочего тела, причем на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
13. Нефтегазовая скважина со скважинным оборудованием с дистанционным управлением, характеризующаяся тем, что она содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, эксплуатационный пакер, циркуляционный и срезной клапаны, а также выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющим колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем, включающей насосноаккумуляторную установку и по меньшей мере один на скважину блок управления, причем насосноаккумуляторная установка включает насосную группу, оснащенную для первой и второй климатических зон предпочтительно не менее чем двумя параллельно подключенными насосами высокого давления, один из которых выполнен дублирующим и сообщенный с насосной группой по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления понижающие функциональное давление до необходимого силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным.
14. Нефтегазовая скважина по п.13, отличающаяся тем, что она содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан, причем колонна насоснокомпрессорных труб снабжена по меньшей мере одним разъединителем колонны, а насосноаккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральным маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления,
- 18 013726 при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа, при этом станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя.
15. Нефтегазовая скважина по п.13, отличающаяся тем, что в качестве насоса высокого давления используют преимущественно электронасос, предпочтительно аксиально-поршневой с асинхронным электродвигателем, причем указанные насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры, предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины дроссельного клапана и клапана-отсекателя или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии, кроме того, силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена не менее чем одним мультипликатором давления, выполненным предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-10 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.
16. Нефтегазовая скважина по п.14, отличающаяся тем, что блок управления содержит систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления.
17. Нефтегазовая скважина по п.13, отличающаяся тем, что линия логического управления последовательно соединяет по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной, указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидро
- 19 013726 аккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, кроме того, на линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, при этом силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном предпочтительно с двумя электромагнитами, причем насосно-аккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.
18. Нефтегазовая скважина по п.14, отличающаяся тем, что распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочего тела, причем на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, при этом шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
19. Нефтяная скважина со скважинным оборудованием с дистанционным управлением, характеризующаяся тем, что она содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, циркуляционный, срезной клапаны, незамерзающий обратный клапан и, при необходимости, сепарационную установку, предназначенную для отделения воды от нефти, а также отсекающее поток нефти устройство с дистанционным управлением, выполненное с исполнительным механизмом, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющим колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и отсекающим устройством, включающей насосно-аккумуляторную установку и по меньшей мере один на скважину блок управления, причем насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу и сообщенный с ней по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления понижающие функциональное давление до необходимого силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, отсекающего устройства, и управляющая их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности боковая задвижка - надкоренная задвижка - отсекающее устройство линия логического управления, сообщенная с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенная с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой от клапана контроля низкого и высокого давления, а по меньшей мере два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и отсекающего устройства замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжена трехпозиционным распределительным клапаном предпочтительно с двумя электромагнитами.
20. Нефтяная скважина по п.19, отличающаяся тем, что при фонтанной добыче нефти в качестве отсекающего устройства используют клапан-отсекатель, при этом содержит в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере один ингибиторный клапан, а колонна насоснокомпрессорных труб включает по меньшей мере один разъединитель колонны, причем насосноаккумуляторная установка снабжена баком с рабочим телом преимущественно в виде жидкости, а силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен преимущественно модульно-секционным, кроме того, станция управления содержит центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от неё и сообщенный с ней линией связи, например оптоволоконным кабелем или радиоканалом, причем станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упо
- 20 013726 мянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и отсекающего устройства, при этом в качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена преимущественно минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно типа силиконовой, например полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа.
21. Нефтяная скважина по п.19, отличающаяся тем, что насосная группа снабжена по меньшей мере одним насосом, преимущественно электронасосом высокого давления, предпочтительно аксиальнопоршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон по меньшей мере одним дополнительным параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры предпочтительно грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или предпочтительно поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и отсекающего устройства или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее чем одного месяца при отсутствии электроэнергии, кроме того, силовая линия функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства снабжена мультипликатором давления, предпочтительно продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,570 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом отсекающего устройства, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.
22. Нефтяная скважина по п.20, отличающаяся тем, что блок управления содержит систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления, при этом шкаф станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.
23. Нефтяная скважина по п.19, отличающаяся тем, что линия логического управления последовательно соединяет по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логи
- 21 013726 ческой последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, отсекающего устройства, надкоренной задвижки, боковой задвижки с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления установлены упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства настроен на замедление закрытия отсекающего устройства на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 с, причем на линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки установлен электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки, кроме того, распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена преимущественно через фильтр с баком рабочего тела, а на силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, отсекающего устройства установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды, кроме того, насосно-аккумуляторная установка выполнена преимущественно с вынесенной лицевой панелью управления, а запорные органы, дроссельный клапан и отсекающее устройство снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200801554A EA013726B1 (ru) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Газовая, газоконденсатная, нефтегазовая, нефтяная скважины со скважинным оборудованием с дистанционным управлением |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA200801554A EA013726B1 (ru) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Газовая, газоконденсатная, нефтегазовая, нефтяная скважины со скважинным оборудованием с дистанционным управлением |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA200801554A1 EA200801554A1 (ru) | 2009-12-30 |
EA013726B1 true EA013726B1 (ru) | 2010-06-30 |
Family
ID=41563106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA200801554A EA013726B1 (ru) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Газовая, газоконденсатная, нефтегазовая, нефтяная скважины со скважинным оборудованием с дистанционным управлением |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA013726B1 (ru) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453687C1 (ru) * | 2010-11-18 | 2012-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Скважина месторождения углеводородного сырья |
CN110593858A (zh) * | 2019-09-20 | 2019-12-20 | 河北国创石油设备有限公司 | 一种模拟井下压力的测力装置及系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3993100A (en) * | 1974-04-29 | 1976-11-23 | Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. | Hydraulic control system for controlling a plurality of underwater devices |
US4442902A (en) * | 1980-10-31 | 1984-04-17 | Schlumberger Technology Corporation | Remote hydraulic control method and apparatus, notably for underwater valves |
SU1529004A1 (ru) * | 1987-09-01 | 1989-12-15 | Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Автоматическа система управлени дебитом кустов газовых скважин |
RU2066740C1 (ru) * | 1992-06-11 | 1996-09-20 | Институт горного дела СО РАН | Устройство для автоматического управления процессом разработки нефтегазоконденсатных месторождений |
RU2181426C1 (ru) * | 2001-07-02 | 2002-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Станция управления фонтанной арматурой и подземным клапаном-отсекателем газодобывающих скважин |
-
2008
- 2008-05-20 EA EA200801554A patent/EA013726B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3993100A (en) * | 1974-04-29 | 1976-11-23 | Stewart & Stevenson Oiltools, Inc. | Hydraulic control system for controlling a plurality of underwater devices |
US4442902A (en) * | 1980-10-31 | 1984-04-17 | Schlumberger Technology Corporation | Remote hydraulic control method and apparatus, notably for underwater valves |
SU1529004A1 (ru) * | 1987-09-01 | 1989-12-15 | Научно-Производственное Объединение "Промавтоматика" | Автоматическа система управлени дебитом кустов газовых скважин |
RU2066740C1 (ru) * | 1992-06-11 | 1996-09-20 | Институт горного дела СО РАН | Устройство для автоматического управления процессом разработки нефтегазоконденсатных месторождений |
RU2181426C1 (ru) * | 2001-07-02 | 2002-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Станция управления фонтанной арматурой и подземным клапаном-отсекателем газодобывающих скважин |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA200801554A1 (ru) | 2009-12-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2367770C1 (ru) | Комплекс оборудования для управления скважиной газового месторождения | |
RU2367771C1 (ru) | Комплекс оборудования для управления скважиной нефтегазового месторождения | |
RU2365738C1 (ru) | Нефтегазовая скважина | |
RU2367772C1 (ru) | Куст нефтяных скважин | |
RU2367786C1 (ru) | Нефтяная скважина | |
RU2367781C1 (ru) | Способ добычи газового конденсата | |
RU2367779C1 (ru) | Способ эксплуатации нефтяного месторождения | |
RU2367788C1 (ru) | Куст газоконденсатных скважин | |
EA013310B1 (ru) | Способ управления фонтанной арматурой и подземным оборудованием скважин газового, газоконденсатного, нефтегазового и нефтяного месторождений (варианты) | |
RU2365737C1 (ru) | Комплекс оборудования для управления скважиной нефтяного месторождения | |
EA013726B1 (ru) | Газовая, газоконденсатная, нефтегазовая, нефтяная скважины со скважинным оборудованием с дистанционным управлением | |
RU84053U1 (ru) | Куст газоконденсатных скважин | |
RU2352759C1 (ru) | Газовая скважина | |
RU2367784C1 (ru) | Способ управления скважиной газоконденсатного месторождения | |
RU84453U1 (ru) | Нефтегазовая скважина | |
RU84454U1 (ru) | Куст нефтегазовых скважин | |
RU2352758C1 (ru) | Комплекс оборудования для управления скважиной газоконденсатного месторождения | |
RU84752U1 (ru) | Нефтяная скважина | |
RU2367769C1 (ru) | Куст нефтегазовых скважин | |
RU2367778C1 (ru) | Способ эксплуатации нефтегазового месторождения | |
RU2367777C1 (ru) | Способ добычи нефти | |
RU2367776C1 (ru) | Способ добычи газа | |
RU84049U1 (ru) | Комплекс оборудования для управления скважиной газового месторождения | |
RU2367782C1 (ru) | Способ эксплуатации газового месторождения | |
RU84270U1 (ru) | Куст нефтяных скважин |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |